搞科研的人,一辈子都在和问题打交道。重要的是学会如何系统地排查、解决。”
渐渐地,傅曦掌握了方法:先分析现象,再列出可能的原因,然后从最简单、最容易检查的开始,逐一排除。他学会了使用万用表测量电压电流,学会了用示波器观察信号波形,学会了查阅芯片手册查找引脚定义。
两周后的周五傍晚,傅曦完成了第一个原型机。
那是一个看起来有些简陋的装置:一块洞洞板上布满了元器件和飞线,电机用扎带固定在一个小支架上,连着一根绳子模拟窗帘。但当他接通电源,用手机app发送指令时,电机平稳转动,绳子缓缓移动;用手电筒照射光敏传感器时,系统自动判断“天亮了”,开始执行打开动作。
“成功了!”傅曦激动地跳起来。
李老师也露出欣慰的笑容:“很好,但这才完成了一半。接下来你要把它做成真正能用的产品,还要写项目报告,准备演示。”
周末,傅曦把原型机带回家,准备在真实的窗帘上测试。爸爸主动帮忙,在窗帘盒里安装了导轨和滑轮。但当他们把电机装上去后,新的问题出现了——家里窗帘的重量比预估的大,电机虽然能拉动,但速度很慢,而且发热严重。
“扭矩不够。”傅曦皱着眉,“要么换更大扭矩的电机,要么改进机械结构。”
换电机意味着重新设计驱动电路,成本也会增加。傅曦选择了第二个方案:他重新设计了滑轮组,把省力比从1:3提高到了1:5。这个改动需要更精密的安装,他和爸爸在客厅忙活了整整一天,终于在天黑前完成了改装。
再次测试时,窗帘开合顺畅多了,电机也只是微温。
“太棒了!”妈妈看着自动打开的窗帘,阳光洒进客厅,“小曦,你真的做出来了!”
但傅曦没有时间庆祝。距离提交初赛材料只剩一周了,他还要完成项目报告。
写报告比制作硬件更难。傅曦第一次接触正式的科技论文格式,需要写清楚项目的创新点、技术原理、实现过程、测试数据、应用前景等等。李老师给了他几篇往届获奖作品的报告作为参考,但要求他必须自己写,不能抄袭。
那一个星期,傅曦每天只睡六个小时。白天上课、训练,晚上写报告到深夜。他学会了用图表展示数据,学会了用专业术语描述技术细节,也学会了如何把自己的思考过程清晰地表达出来。
最难写的是“创新点”部分。傅曦最初觉得自己的项目没什么创新——自动窗帘市面上早就有了。但李老师引导他深入思考:“你的设计有什么不同?是针对什么特殊需求?解决了什么现有产品没解决的问题?”
思考了整整两天后,傅曦终于找到了答案:他的创新不在于技术本身,而在于设计理念——不是单纯追求自动化,而是强调“智能适应性”和“用户友好性”。系统能够根据季节、天气、用户习惯自动调整,同时保留了手动控制的灵活性。而且成本低廉,适合普通家庭改造使用。
这个认知让傅曦很兴奋。他意识到,创新不一定是要发明全新的东西,有时候,对现有产品的改进和优化,解决特定人群的实际问题,同样是很有价值的创新。
提交截止日的前一天,傅曦完成了报告的最后一稿。李老师仔细审阅后,只修改了几个专业术语的使用,整体给予了高度评价:“逻辑清晰,数据详实,最关键的是——这是你独立思考、亲手实践的成果。无论比赛结果如何,这个过程本身就是最大的收实。”
材料提交后,等待初审结果的日子显得格外漫长。傅曦努力让自己恢复正常的学习生活,但心里总惦记着这件事。课间他会不自觉地看着窗外,想象着如果项目能进入决赛,要在评委面前演示的场景。
十一月的第一个周一,消息终于来了。
早读刚结束,科学课代表跑到五(3)班教室门口:“傅曦!李老师让你马上去科学办公室!”
傅曦的心跳瞬间加速。他放下课本,在全班同学好奇的目光中冲出教室。
走廊上,他几乎是小跑着。脑海里闪过各种可能:通过了?没通过?需要修改?还是……
敲开办公室门时,李老师正在接电话。看到傅曦,她做了个“稍等”的手势,但脸上的笑容已经说明了一切。
挂断电话后,李老师从抽屉里拿出一份文件:“恭喜你,傅曦。你的项目通过了初赛评审,进入了市科技创新大赛决赛。”
傅曦接过文件,手有些颤抖。白纸黑字写着:“实验小学傅曦同学的项目‘基于环境感知的自适应智能窗帘系统’通过初赛评审,晋级决赛。决赛时间:11月25日,地点:市少年宫科技馆。”
“评审意见很好。”李老师指着文件下方的评语,“‘项目创意来源于生活实际,解决方案具有实用性和创新性,设计完整,数据详实。尤其可贵的是,该项目由学生独立完成,体现了扎实的实践能力和科学素养。’”
傅曦反复读着这几行字,眼眶忽然有些发热。过去一个月的辛苦、挫折、不眠之夜,在